Fertigungsautomatisierung Automatisierte Fertigungsanlage für die Faserverbundproduktion

Für die Serienfertigung von Faserverbundbauteilen ist eine entsprechende Automatisierungstechnik notwendig. Zur Handhabung und Verarbeitung von textilen Werkstoffen, zum Aufbau von Faser-Preforms oder zur Direktablage in Formwerkzeuge wurde eine Systemtechnik aus Robotik, Sensorik, Steuerungstechnik und

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Bremer Werk für Montagesysteme GmbH

Die Zuwachsraten für die Anwendung von Faserverbundwerkstoffen sind in den vergangenen Jahren erheblich gestiegen. Vorzugsweise im Flugzeugbau, aber auch in anderen Branchen wie der Windenergie, im Schiffbau oder dem Fahrzeugbau sind Faserverbunde immer bedeutendere Werkstoffe. Durch den vermehrten Einsatz in Wachstumsmärkten werden innovative Prozesstechniken für eine flexible und qualitätsorientierte Faserverbundfertigung notwendig.

Manufaktur hat geringen Durchsatz, hohen Personalanteil und schwankende Qualität

Derzeit werden Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffe basierend auf variierenden Halbzeugen mit unterschiedlichen Prozessen hergestellt. Vornehmlich erfolgt die Herstellung von Hochleistungsverbundbauteilen entweder basierend auf Prepregs oder auf trockenen Textilien mit anschließender Harzinjektion. Die Fertigungsverfahren werden vielfach noch manuell ausgeführt. Die Manufaktur weist daher auch die typischen Nachteile dieser Arbeitsweise auf: geringer Durchsatz, hoher Personalanteil, schwankende Qualität. Für Serienanwendungen erfordert dies eine Prozessautomatisierung.

Für die Gestaltung von Prozessketten in unterschiedlichen Verfahrensvarianten hat die Bremer Werk für Montagesysteme GmbH (bwm) die dazugehörige Systemtechnik aus Robotik, Sensorik, Steuerungstechnik und Effektoren entwickelt. Dabei kommen unter anderem vier Spezialgreifer für textile Halbzeuge zum Einsatz, für die bwm die Patente erworben hat.

Drapieren der Halbzeuge in Formwerkzeugen automatisiert

Die Herstellung des textilen Bauteilaufbaus, Preforming, ist die Voraussetzung zur rationellen Fertigung und Sicherung der Qualität des eigentlichen Bauteils beim Harzinjektionsverfahren. Die wesentlichen Schritte der Faserverbundfertigung, Anlieferung der Halbzeugrollen, Zuschnitt, Handhabung der Zuschnitte und insbesondere das Drapieren der Halbzeuge in Formwerkzeugen, mit der Erfahrung der Automatisierungstechnik zu verknüpfen, war Aufgabenstellung für das bwm-Entwicklungsteam.

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